CN101885940B - 一种镁合金防腐蚀涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种镁合金防腐蚀涂料及其制备方法属于金属腐蚀与防护领域。本发明拟解决镁合金在应用中易腐蚀的问题。本发明所提供的涂料的干膜的组分及其质量百分含量为：环氧树脂19-25％、聚酰胺19-25％、纯镁粉50-60％、消泡剂BYK-A5300.5％、钛酸酯偶联剂0.5-1.5％。本发明通过将环氧树脂与聚酰胺分别溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的混溶剂中，分别配置成质量分数为62.5％的溶液；将镁粉与环氧树脂溶液混合均匀，加入钛酸酯偶联剂，搅拌均匀，而后加入聚酰胺溶液和消泡剂BYK-A530，分散5min后，熟化5分钟，得到镁合金防腐蚀涂料。本发明涂料具有阴极保护作用、耐蚀性好，制备工艺简单。

Description

一种镁合金防腐蚀涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于金属腐蚀与防护领域，具体涉及一种适合于镁合金基体防腐蚀用的涂料及其制备方法。 

背景技术

镁合金因具有优良的比强度、比刚度、减震性能、切削加工性能、抛光性能、电磁屏蔽特性及辅助散热功能，密度小、能量衰减系数大等特点而被誉为21世纪理想的电子产品壳体和轻型车辆的替用材料。但镁合金至今没有像铝合金那样被大规模地应用，最重要的原因就是其耐蚀性差。镁在酸性和中性溶液中腐蚀均很严重，只有在PH＞11.5的碱性溶液中，镁才不会受到腐蚀。大气环境中，在镁及镁合金表面生成的氧化镁或氢氧化镁膜不像铝合金表面生成的膜那样致密无孔，除了在特定环境中，不具有保护作用，也不具备自愈能力。 

目前所采用的提高金属镁的抗腐蚀能力的方法有两种：(一)从设计合金和提高铸造条件的角度，降低杂质含量，添加合金元素，制造高纯镁合金和高温耐蚀镁合金；(二)从表面改性的角度，在镁合金的表面生成具有保护功能的膜或涂层，提高和改善镁合金的耐蚀性能。其中，涂层保护技术因成本低，且工艺简单，而应用较广泛。应用较多的传统涂层涂料有普通环氧涂料和普通丙烯酸涂料等。但由于镁合金自身的化学活性以及铸造缺陷等因素给传统涂料的涂覆带来了很大困难，涂层的耐蚀功能有限。 

通过在涂料中添加比基体材料更活泼的金属颗粒，起到牺牲阳极，保 护阴极的技术在涂层保护领域广泛应用。富锌涂料是使用最为广泛的阴极保护涂料，对钢铁具有电化学保护作用。到目前为止，国内外还未见有采用阴极保护涂料对镁合金基材进行防护的报道。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种对镁合金具有良好的防腐蚀保护功能的阴极保护涂料及其制备方法。 

本发明所提供的镁合金防腐蚀涂料的干膜的组分及其质量百分含量如下： 

环氧树脂            19-25％ 

聚酰胺              19-25％ 

镁粉                50-60％ 

消泡剂BYK-A530      0.5％ 

钛酸酯偶联剂        0.5-1.5％ 

其中，所述的镁粉的平均粒度为10-60微米。 

本发明所提供的镁合金防腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤： 

1)将环氧树脂、聚酰胺、镁粉、消泡剂BYK-A530和钛酸酯偶联剂分别按如下质量百分含量进行备份：19-25％、19-25％、50-60％、0.5％和0.5-1.5％，所述的镁粉的平均粒度为10-60微米； 

2)将环氧树脂溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的溶剂中，配制成环氧树脂的质量分数为62.5％的溶液；将聚酰胺溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的溶剂中，配制成聚酰胺的质量分数为62.5％的溶液； 

3)将镁粉与步骤2)中配制的环氧树脂溶液混合均匀后，加入钛酸酯 偶联剂，搅拌均匀，而后加入步骤2)中配制的聚酰胺溶液和消泡剂BYK-A530，分散5min后，熟化5分钟，得到镁合金防腐蚀涂料。 

本发明原理如下： 

本发明通过向环氧清漆中添加平均粒径为10-60微米的纯镁粉，与镁合金相比，纯镁的腐蚀电位更低，在电解质溶液中镁粉原子容易失去电子变成阳极，镁合金则成为阴极，在阳极区镁粉由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区镁合金表面不断得到电子，从而得到保护，涂层即使局部遭到破坏，镁合金表面也不会遭到腐蚀。此外，镁粉在一定程度上也起到屏蔽腐蚀介质渗入到镁合金基体上的作用。 

本发明具有如下有益效果： 

本发明所提供的镁合金防腐蚀涂料的附着力和抗冲击等机械性能与传统的环氧清漆相当，耐蚀性明显高于环氧清漆，且制备工艺简单，实施性高。 

以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。 

具体实施方式

实施例1 

1)将环氧树脂、聚酰胺、镁粉(平均粒度为10微米，纯度为99％)、消泡剂BYK-A530和钛酸酯偶联剂分别按如下质量百分含量进行备份：24％、24％、50％、0.5％和1.5％； 

2)将环氧树脂溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的溶剂中，配制成环氧树脂的质量分数为62.5％的溶液；将聚酰胺溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的溶剂中，配制成聚酰胺的质量分数为62.5％的溶液； 

3)将镁粉与步骤2)中配制的环氧树脂溶液混合均匀后，加入钛酸酯偶联剂，搅拌均匀，而后加入步骤2)中配制的聚酰胺溶液和消泡剂BYK-A530，分散5min后，熟化5分钟，得到镁合金防腐蚀涂料。 

实施例2： 

1)将环氧树脂、聚酰胺、镁粉(平均粒度为30微米，纯度为99％)、消泡剂BYK-A530和钛酸酯偶联剂分别按如下质量百分含量进行备份：22％、22％、55％、0.5％和0.5％； 

2)同实施例1中的步骤2)； 

3)同实施例1中的步骤3)。 

实施例3： 

1)将环氧树脂、聚酰胺、镁粉(平均粒度为60微米，纯度为99％)、消泡剂BYK-A530和钛酸酯偶联剂分别按如下质量百分含量进行备份：19.25％、19.25％、60％、0.5％和1％； 

2)同实施例1中的步骤2)； 

3)同实施例1中的步骤3)。 

表1为实施例1-3中所制备的镁合金防腐蚀涂料的性能评价结果，各项测试均按照国家标准进行，盐雾实验采用划痕法(GB/T1771-1991)，评判标准为划痕处开始出现点蚀或鼓泡。从表中可以看出，本发明所制备的镁合金防腐蚀涂料的附着力及冲击强度与普通环氧清漆相近，而其耐盐雾性能相比普通环氧清漆大幅度提高，本发明涂料涂装的试片均能通过480小时的测试时间，而环氧清漆涂装的试片仅能通过240小时。 

样品编号	附着力   GB/T1720-1989	耐冲击性(kg×cm)   GB/T1732-1993	耐盐雾(h)   GB/T1771-1991
				实施例1	1	50	504
实施例2	1	50	480
				实施例3	1	50	504
环氧清漆	1	50	240

表1涂层性能评价 

Claims (2)

1.一种镁合金防腐蚀涂料，其特征在于，所述的涂料的干膜的组分及其质量百分含量如下：

环氧树脂            19-25％

聚酰胺              19-25％

镁粉                50-60％

消泡剂BYK-A530      0.5％

钛酸酯偶联剂        0.5-1.5％

其中，所述的镁粉的平均粒度为10-60微米。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金防腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将环氧树脂、聚酰胺、镁粉、消泡剂BYK-A530和钛酸酯偶联剂分别按如下质量百分含量进行备份：19-25％、19-25％、50-60％、0.5％和0.5-1.5％，所述的镁粉的平均粒度为10-60微米；

2)将环氧树脂溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的溶剂中，配制成环氧树脂的质量分数为62.5％的溶液；将聚酰胺溶于二甲苯与正丁醇按质量比7∶3混合的溶剂中，配制成聚酰胺的质量分数为62.5％的溶液；

3)将镁粉与步骤2)中配制的环氧树脂溶液混合均匀后，加入钛酸酯偶联剂，搅拌均匀，而后加入步骤2)中配制的聚酰胺溶液和消泡剂BYK-A530，分散5min后，熟化5分钟，得到镁合金防腐蚀涂料。